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学习运动的描述,不仅要理解质点、时间、位移、速度和加速度等基本概念,而且要感悟体会这些基本概念得出的重要的思维方法。下面结合例子作一讨论。
一、质点模型建立的思维方法
例1关于质点的下列说法正确的是()。
A.如果考虑物体的大小和形状,即使描述很简单的运动也很复杂
B.当物体的大小、形状对运动无影响或影响可以忽略,物体可以简化为质点
C.在研究乒乓球的运动时,可以将乒乓球简化为质点
D.一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的
准确描述物体的实际运动是很困难的,为了简化问题,突出主要因素,将物体看成只有质量、没有大小的“点”,问题就简单了。而一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的。例如,做直线运动的物体,各点的运动是相同的,可以看作质点。而研究乒乓球的运动时,不能将乒乓球简化为质点。故选项ABD正确。
点拨:质点的概念,是从如何处理实际物体运动的复杂性而提出的。质点概念的建立,突出了问题的主要方面,忽略了次要因素,是一种理想化模型。同学们要通过质点模型的建立体会这种科学的思维方法。
二、准确描述时间和位移的基本方法
点拨:质点位置随时间的变化规律是运动学的核心问题。建立坐标系,可以定量地描述质点的位置。位移是有大小和方向的物理量,即用初位置指向末位置的有向线段来表示位移。要明确质点位置的变化量l=x2-x1是位移。在质点沿直线运动中,用x表示位置,用Δx表示位移。在時间轴上可表示时刻和时间间隔。
三、平均速度向瞬时速度趋近的极限思想
四、用比值(变化率)定义物理量的方法
点拨:物体运动时,位置是不断变化的,速度也可能是变化的。通常用比值来表示这个变化量的变化率。即速度v=ΔxΔt是质点位置的变化率,加速度a=ΔvΔt是速度的变化率,比值越大,变化越快。这种用比值定义物理量的方法是一种重要的方法。
五、用图像描述物体运动的方法
点拨:运动图像有位移图像和速度图像,位移图像描述质点位移随时间变化的规律,图像上的点代表运动时间和相应的位移,各点的斜率代表质点的瞬时速度。速度图像描述质点速度随时间的变化规律,图像上的点代表瞬时速度,图像的斜率代表质点的加速度,图像与横坐标轴围成的图形的面积代表位移。
(责任编辑赵平)
一、质点模型建立的思维方法
例1关于质点的下列说法正确的是()。
A.如果考虑物体的大小和形状,即使描述很简单的运动也很复杂
B.当物体的大小、形状对运动无影响或影响可以忽略,物体可以简化为质点
C.在研究乒乓球的运动时,可以将乒乓球简化为质点
D.一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的
准确描述物体的实际运动是很困难的,为了简化问题,突出主要因素,将物体看成只有质量、没有大小的“点”,问题就简单了。而一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的。例如,做直线运动的物体,各点的运动是相同的,可以看作质点。而研究乒乓球的运动时,不能将乒乓球简化为质点。故选项ABD正确。
点拨:质点的概念,是从如何处理实际物体运动的复杂性而提出的。质点概念的建立,突出了问题的主要方面,忽略了次要因素,是一种理想化模型。同学们要通过质点模型的建立体会这种科学的思维方法。
二、准确描述时间和位移的基本方法
点拨:质点位置随时间的变化规律是运动学的核心问题。建立坐标系,可以定量地描述质点的位置。位移是有大小和方向的物理量,即用初位置指向末位置的有向线段来表示位移。要明确质点位置的变化量l=x2-x1是位移。在质点沿直线运动中,用x表示位置,用Δx表示位移。在時间轴上可表示时刻和时间间隔。
三、平均速度向瞬时速度趋近的极限思想
四、用比值(变化率)定义物理量的方法
点拨:物体运动时,位置是不断变化的,速度也可能是变化的。通常用比值来表示这个变化量的变化率。即速度v=ΔxΔt是质点位置的变化率,加速度a=ΔvΔt是速度的变化率,比值越大,变化越快。这种用比值定义物理量的方法是一种重要的方法。
五、用图像描述物体运动的方法
点拨:运动图像有位移图像和速度图像,位移图像描述质点位移随时间变化的规律,图像上的点代表运动时间和相应的位移,各点的斜率代表质点的瞬时速度。速度图像描述质点速度随时间的变化规律,图像上的点代表瞬时速度,图像的斜率代表质点的加速度,图像与横坐标轴围成的图形的面积代表位移。
(责任编辑赵平)